بررسی تاثیر متغیرهای فرآوری و میزان فاز تقویت‌کننده بر ریزساختار و سختی نانوکامپوزیت al7075-cnt تهیه‌شده به روش فرآوری پودری نیمه جامد

در این تحقیق، از روش فرآوری پودری نیمه‌جامد برای ساخت نانوکامپوزیت al7075-cnt استفاده شد. تاثیر متغیرهای فرآیند شامل مدت زمان نگهداری تحت‌فشار، دمای نیمه‌جامد و میزان فاز تقویت‌کننده cnt بر ریزساختار و سختی نمونه‌ها بررسی شد. نتایج نشان داد که سختی نانوکامپوزیت 1%-cnt از آلیاژ پایه بیشتر است اما سختی نمونه 2%-cnt بین آلیاژ پایه و آلیاژ 1%-cnt قرار گرفت. مدت زمان اعمال فشار و دمای نیمه‌جامد تاثیر محسوسی بر سختی نمونه‌ها نگذاشت. پرس‌کاری در دمای 620 درجه سلسیوس به‌مدت 10 دقیقه به‌عنوان متغیرهای مناسب انتخاب گردیدند. ریزساختار نمونه‌ها نشان داد که در آلیاژ 1%-cnt، فاز تقویت‌کننده در زمینه آلومینیومی کاملاً نفوذ کرده و برخلاف نمونه 2%-cnt تجمعی از نانوذرات cnt در سطح نمونه وجود ندارد. بررسی کمی نتایج نشان داد که درصد مناسب از cnt دارای بیشترین تاثیر بر مقدار سختی است. افزایش دما از 600 به 620 درجه سلسیوس به میزان 10 درصد و افزایش مدت زمان اعمال فشار از 5 به 15 دقیقه نیز به میزان ناچیز دو درصد سبب افزایش سختی نمونه‌های 1%-cnt نسبت به نمونه‌های آلیاژ پایه شده است.

investigation of the effect of forming variables and reinforcement phase on the microstructure and hardness of al7075-cnt nanocomposite fabricated by semi-solidpowder processing

in this research, semi-solid powder processing was used to fabricate al7075-cnt nanocomposite. the effect of process variables including compression time, semi-solid temperature and the cnt percent on the sample’s hardness and microstructure was investigated. the 1%-cnt nanocomposite is observed to be superior in hardness compared to the base alloy, but the 2%-cnt sample’s hardness was between the base alloy and 1%-cnt sample. it was observed that the compression time and semi-solid temperature do not have a significant effect on the sample’s hardness. compression for 10 minutes and forming temperature of 620 °c were selected as the suitable variables. microstructural examination showed that in 1%-cnt alloy, the reinforcing phase is completely penetrated in the aluminum matrix and there is no cnt accumulation on the sample’s surface unlike the 2%-cnt sample. quantitative analysis showed that a proper percentage of cnt had the greatest effect on the hardness. increasing the temperature from 600 to 620 °c by 10% and increasing the compression time from 5 to 15 minutes by 2% increased the hardness of 1%-cnt samples compared to the base alloy.